(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水車発電機の運転によってスラスト軸受油槽（１）内に発生するスラスト軸受用潤滑油の油煙を回収するための油煙回収装置（１０）であって、
油煙回収用配管（２１）を介して前記スラスト軸受油槽と連通され、吸気用配管（２２）を介して前記水車発電機のドラフトと連通されるとともに、返油用配管（２４）を介して前記スラスト軸受油槽と連通された回収タンク（１１）と、
前記スラスト軸受油槽内にスラスト冷却水を供給するためのスラスト冷却水用配管（２）から分岐され、前記回収タンク内を通されて、該スラスト冷却水の排水ピットへ敷設された冷却水用配管（２３）とを具備し、
前記回収タンクが、前記スラスト軸受油槽よりも上方に設置されており、
前記水車発電機の運転中に前記スラスト軸受油槽内に発生する前記スラスト軸受用潤滑油の油煙を前記ドラフトの負圧を利用して前記油煙回収用配管を介して前記回収タンク内に取り込み、
前記回収タンク内に取り込んだ前記油煙を前記スラスト冷却水で冷却して液化し、
前記油煙が液化された液化油を前記スラスト軸受油槽に前記返油用配管を介して戻す、
ことを特徴とする、油煙回収装置。
【請求項２】
前記吸気用配管に、前記液化油が該吸気用配管および前記ドラフトを介して河川に流出することを防ぐための油流出防止用フィルタ（１５）が取り付けられていることを特徴とする、請求項１記載の油煙回収装置。
【請求項３】
前記回収タンク内に、前記液化油を受けるための受皿（１２）が前記冷却水用配管の下に設けられており、
前記回収タンク内に、油回収室（１３）および返油室（１４）が前記受皿と該回収タンクの底面との間に設けられており、
前記受皿に、該受皿によって受け取られた前記液化油を前記油回収室へ落とすための管が取り付けられている、
ことを特徴とする、請求項１または２記載の油煙回収装置。
【請求項４】
前記油回収室が、前記回収タンクの底面との間に適度の隙間を設けて取り付けられた仕切板によって左室と右室とに分けられており、
前記油回収室の前記左室および前記右室に、油分離用水（Ｗ）が入れられており、
前記油回収室の前記左室に、前記油分離用水の蒸発を防止するための蒸発防止用油（Ｌ）が入れられており、
前記油回収室の前記右室が、蒸発した前記油分離用水の流出を防止するために、前記回収タンクの底面と前記仕切板との間の隙間を除いて、該仕切板および天板によって密閉されている、
ことを特徴とする、請求項３記載の油煙回収装置。
【請求項５】
前記油回収室に、該油回収室内に余分に溜まった水を排出させるための油回収室用排水管（２５）が取り付けられており、
該油回収室用排水管に、油回収室水抜きバルブ（３３）が取り付けられており、
前記油回収室に、該油回収室内の水位を調べるための油回収室のぞき窓が設置されている、
ことを特徴とする、請求項４記載の油煙回収装置。
【請求項６】
前記返油室に、該返油室内に溜まった水を排出させるための返油室用排水管（２６）が取り付けられており、
該返油室用排水管に、返油室水抜きバルブ（３４）が取り付けられており、
前記返油室に、該返油室内の水位を調べるための返油室のぞき窓（１４ａ）が設置されている、
ことを特徴とする、請求項４または５記載の油煙回収装置。
【請求項７】
前記吸気用配管および前記冷却水用配管に、前記水車発電機の運転中を示す電気信号によって開く電磁弁である吸気用配管バルブ（３１）および冷却水用配管バルブ（３２）がそれぞれ取り付けられていることを特徴とする、請求項１乃至６いずれかに記載の油煙回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水車発電機の運転によってスラスト軸受油槽内に発生するスラスト軸受用潤滑油（タービン油）の油煙を回収するのに好適な油煙回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水車発電機のスラスト軸受用潤滑油（以下、「潤滑油」と称する。）が貯えられるスラスト軸受油槽内の温度は水車発電機の運転によって上昇するため、潤滑油が蒸発してスラスト軸受油槽内に油煙が発生する。
スラスト軸受油槽内に発生した油煙は、回転子の回転によって吸い込まれて固定子コイルの通気口に付着して塵埃の堆積による目詰りや固定子コイルの温度上昇の原因になっているほか、主軸とスラスト軸受油槽との隙間からも外部に漏れ出して周辺機器の汚れの原因になっている。
そのため、電力会社では、水車発電機の細密点検時に固定子コイルや周辺機器を清掃することにより対応している。
【０００３】
また、油煙の発生に伴いスラスト軸受油槽の油面が低下するため、スラスト軸受油槽への潤滑油の補給も適宜行っている。
【０００４】
なお、下記の特許文献１には、食品油揚げ装置の油揚げ作業中や工作機械の切削中に発生する油煙を簡易かつコンパクトな構成によって効率的に除去するために、油煙誘導パイプを有する油煙回収タンク内の油煙を送風機で油煙除去水槽に送り込み、油煙除去水槽内に設けた水膜形成回転翼による水膜と水膜による飛沫に衝突させて貯留水中に吸収除去し、必要に応じてこれを還流パイプで再度油煙回収タンクに還流させて反覆除去作用を行うようにした油煙除去装置が開示されている。
また、下記の特許文献２には、洗浄液などを積極的に利用して油煙中の油脂分を除去するとともに、各種の油煙処理手段を併用して油煙中の油脂分を効率よく除去するために、円板上に水を滴下し、円板を回転させて霧化してなる回転霧化フィルタ中を油煙を含む排気空気を通過させたのち、冷却器で冷却し、冷却後の排気空気をエアフィルタを通過させ、冷却器に付着した油脂分を洗浄散布ノズルから噴出される洗浄水で洗浄するようにした油煙処理機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９７４３０号公報
【特許文献２】特開平０５−１３７９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水車発電機の細密点検は１０〜１５年周期で行われるため、その間に固定子コイルの温度が上昇するという問題があった。
また、経年の水車発電機は、スラスト冷却水配管の目詰りなどによってスラスト軸受油槽内の温度が上昇して油煙の発生量も多くなり、周辺機器の汚れや潤滑油補給回数増の原因になっているという問題があった。
【０００７】
なお、上記の特許文献１に開示された油煙除去装置や上記の特許文献２に開示された油煙処理機のような従来の油煙除去／処理装置はいずれも、仕組みが複雑で動力により油煙の回収を行うものであるため、電力を消費するとともに装置自体もコストがかかるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、動力なしでスラスト軸受油槽内の油煙を回収したのちに液化してスラスト軸受油槽内に戻すことができる油煙回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の油煙回収装置は、水車発電機の運転によってスラスト軸受油槽（１）内に発生するスラスト軸受用潤滑油の油煙を回収するための油煙回収装置（１０）であって、油煙回収用配管（２１）を介して前記スラスト軸受油槽と連通され、吸気用配管（２２）を介して前記水車発電機のドラフトと連通されるとともに、返油用配管（２４）を介して前記スラスト軸受油槽と連通された回収タンク（１１）と、前記スラスト軸受油槽内にスラスト冷却水を供給するためのスラスト冷却水用配管（２）から分岐され、前記回収タンク内を通されて、該スラスト冷却水の排水ピットへ敷設された冷却水用配管（２３）とを具備し、前記回収タンクが、前記スラスト軸受油槽よりも上方に設置されており、前記水車発電機の運転中に前記スラスト軸受油槽内に発生する前記スラスト軸受用潤滑油の油煙を前記ドラフトの負圧を利用して前記油煙回収用配管を介して前記回収タンク内に取り込み、前記回収タンク内に取り込んだ前記油煙を前記スラスト冷却水で冷却して液化し、前記油煙が液化された液化油を前記スラスト軸受油槽に前記返油用配管を介して戻すことを特徴とする。
ここで、前記吸気用配管に、前記液化油が該吸気用配管および前記ドラフトを介して河川に流出することを防ぐための油流出防止用フィルタ（１５）が取り付けられていてもよい。
前記回収タンク内に、前記液化油を受けるための受皿（１２）が前記冷却水用配管の下に設けられており、前記回収タンク内に、油回収室（１３）および返油室（１４）が前記受皿と該回収タンクの底面との間に設けられており、前記受皿に、該受皿によって受け取られた前記液化油を前記油回収室へ落とすための管が取り付けられていてもよい。
前記油回収室が、前記回収タンクの底面との間に適度の隙間を設けて取り付けられた仕切板によって左室と右室とに分けられており、前記油回収室の前記左室および前記右室に、油分離用水（Ｗ）が入れられており、前記油回収室の前記左室に、前記油分離用水の蒸発を防止するための蒸発防止用油（Ｌ）が入れられており、前記油回収室の前記右室が、蒸発した前記油分離用水の流出を防止するために、前記回収タンクの底面と前記仕切板との間の隙間を除いて、該仕切板および天板によって密閉されていてもよい。
前記油回収室に、該油回収室内に余分に溜まった水を排出させるための油回収室用排水管（２５）が取り付けられており、該油回収室用排水管に、油回収室水抜きバルブ（３３）が取り付けられており、前記油回収室に、該油回収室内の水位を調べるための油回収室のぞき窓が設置されていてもよい。
前記返油室に、該返油室内に溜まった水を排出させるための返油室用排水管（２６）が取り付けられており、該返油室用排水管に、返油室水抜きバルブ（３４）が取り付けられており、前記返油室に、該返油室内の水位を調べるための返油室のぞき窓（１４ａ）が設置されていてもよい。
前記吸気用配管および前記冷却水用配管に、前記水車発電機の運転中を示す電気信号によって開く電磁弁である吸気用配管バルブ（３１）および冷却水用配管バルブ（３２）がそれぞれ取り付けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の油煙回収装置は、以下に示す効果を奏する。
（１）スラスト軸受油槽よりも上方に設置した回収タンク内に油煙をドラフトの負圧を利用して取り込んだのちにスラスト冷却水で冷却して液化し、液化油を回収タンクからスラスト軸受油槽に落下させて戻すことにより、動力なしでスラスト軸受油槽内の油煙を回収したのちに液化してスラスト軸受油槽内に戻すことができる。
（２）固定子コイルや周辺機器の油煙による汚れを防止することができる。
（３）固定子コイルの温度上昇を抑制することができるため、固定子コイルの寿命を延ばすことができる。
（４）スラスト軸受油槽への潤滑油の補給量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例による油煙回収装置１０の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記の目的を、回収タンクをスラスト軸受油槽よりも上方に設置し、スラスト軸受油槽内に発生した油煙をドラフトの負圧を利用して回収タンク内に取り込んだのちにスラスト冷却水で冷却して液化し、液化油を回収タンクからスラスト軸受油槽に落下させて戻すことにより実現した。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の油煙回収装置の実施例について、図面を参照して説明する。
本発明の油煙回収装置は、ほとんどの水力発電所に存在するドラフト真空（ドラフトの負圧）およびスラスト冷却水を活用して、スラスト軸受油槽内に発生した油煙を回収タンク内に取り込んだのちに液化してスラスト軸受油槽内に戻すことを特徴とする。
【００１４】
そのため、本発明の一実施例による油煙回収装置１０は、図１に示すように、水車発電機のスラスト軸受油槽１と油煙回収用配管２１を介して連通され、水車発電機のドラフト（吸出管）と吸気用配管２２を介して連通されるとともに、スラスト軸受油槽１と返油用配管２４を介して連通された回収タンク１１を具備する。
【００１５】
回収タンク１１は、スラスト軸受油槽１よりも上方に設置されており、横（図１紙面の横方向の長さ）５０ｃｍ程度、縦（同図紙面と垂直方向の長さ）３０ｃｍ程度および高さ（同図紙面の縦方向の長さ）４０ｃｍ程度の直方体形状を有する。
なお、以下の説明では、回収タンク１１の図１図示左側の面を「左側面」、左側面と対向する面を「右側面」、同図紙面手前側の面を「前面」、前面と対向する面を「後面」、同図図示上側の面を「上面」および上面と対向する面を「底面」と称する。後述する油回収室１３および返油室１４についても同様である。
【００１６】
油煙回収用配管２１の一端は回収タンク１１の左側面の中央部に固定されており、また、吸気用配管２２の一端は回収タンク１１の右側面の中央部に固定されている。
これにより、水車発電機の運転中は、ドラフト内を流れる水によってドラフト内は負圧となっているため、この負圧を利用して回収タンク１１内の空気を吸引することにより、スラスト軸受油槽１内に発生した油煙を回収タンク１２内に油煙回収用配管２１を介して取り込むことができる。
【００１７】
なお、吸気用配管バルブ３１が吸気用配管２１に取り付けられており、水車発電機の運転中にのみ吸気用配管バルブ３１を開いて回収タンク１１内の空気を吸引する。
吸気用配管バルブ３１は、手動弁として作業員が手動で開閉するようにしてもよいが、水車発電機の運転中を示す電気信号によって（すなわち、発電機並列の条件で）開く電磁弁として自動開閉するようにしてもよい。
【００１８】
回収タンク１１内には、回収タンク１１内に取り込んだ油煙を冷却して液化するための冷却水が通される冷却水用配管２３が通されている。
なお、図１では図面の簡単化のために冷却水用配管２３は１列で回収タンク１１内を上下に蛇行するように通されているように図示されているが、実際には回収タンク１１の前面から後面に向かって数列並んで上下に蛇行するように通されている。
【００１９】
ここで、冷却水用配管２３は、スラスト軸受油槽１内の潤滑油を冷却するためのスラスト冷却水を油煙の冷却水としても利用するために、スラスト軸受油槽１にスラスト冷却水を供給するためのスラスト冷却水用配管２から分岐され、回収タンク１１の上面の左側面側の前面寄りから回収タンク１１内に挿入され、回収タンク１１内を通され、回収タンク１１の右側面の上方の後面寄りから出されたのちに、スラスト冷却水の排水ピットへ敷設されている。
これにより、回収タンク１１内に取り込まれた油煙は、回収タンク１１内の冷却水用配管２３を流れるスラスト冷却水によって冷却されて液化される。
【００２０】
なお、冷却水用配管バルブ３２が冷却水用配管２３のスラスト冷却水用配管２との分岐点付近に取り付けられており、水車発電機の運転中にのみ冷却水用配管バルブ３２を開いてスラスト冷却水を回収タンク１１内に流す。
冷却水用配管バルブ３２は、手動弁として作業員が手動で開閉するようにしてもよいが、上述した吸気用配管バルブ３１と同様に水車発電機の運転中を示す電気信号によって（すなわち、発電機並列の条件で）開く電磁弁として自動開閉するようにしてもよい。
【００２１】
このように、ドラフトの負圧を利用して油煙を回収タンク１２内に取り込むとともにスラスト冷却水を利用して油煙を液化するので、油煙が液化した油（以下、「液化油」と称する。）が吸気用配管２２およびドラフトを介して河川に流出することを防ぐために、吸気用配管２２の一端部には油流出防止用フィルタ１５が取り付けられている。
【００２２】
回収タンク１２内の冷却水用配管２３の下には、液化油を受けるための受皿１２が設けられている。
受皿１２は、回収タンク１１の底部に油回収室１３および返油室１４を設けるために、回収タンク１１の底面から１５ｃｍ程度の高さに取り付けられている。
また、受皿１２の右側面には、液化油を油回収室１３へ落とすための管の一端が固定されている。
【００２３】
油回収室１３は、回収タンク１１の底部の右側面側に、横１５ｃｍ、縦１５ｃｍおよび高さ１０ｃｍの寸法となるように設けられている。
油回収室１３は、回収タンク１１の底面との間に適度の隙間を設けて取り付けられた仕切板によって左室と右室とに分けられている。
油回収室１３の左室および右室には、油分離用水Ｗが深さ６ｃｍほど入れられており、油回収室１３の左室には、油分離用水Ｗの蒸発を防止するための蒸発防止用油Ｌ（スラスト軸受用潤滑油と同じもの）が深さ２ｃｍほど入れられている。
油回収室１３の右室は、蒸発した油分離用水Ｗの流出を防止するために、回収タンク１１の底面と仕切板との間の隙間を除いて、仕切板および天板によって密閉されている。
なお、油分離用水Ｗと蒸発防止用油Ｌの補給は、油回収室１３には液化油と水が溜まっていくため、原則として必要ない。
【００２４】
これにより、受皿１２に落下した液化油が管を通って油回収室１３の左室に溜ると、液化油が油分離用水Ｗの上に浮くため、油回収室１３の左室の水面が下がるとともに油回収室１３の右室の水面が上がり、水と油との比重差分のレベル差で油回収室１３の左室の油面と油回収室１３の右室の水面が釣り合う。
なお、液化油によって油回収室１３の左室の水面は下がるが、仕切板の隙間のレベルに到達する前に左室から越流するので、液化油が油回収室１３の右室に浸入することはない。
【００２５】
液化油が油回収室１３の左室に溜まり続けると、液化油（液化油と蒸発防止用油Ｌとの混合油であるが、以下では「液化油」と称する。）は油回収室１３の左室から越流して返油室１４に溜まっていく。
【００２６】
返油室１４に溜まった液化油をスラスト軸受油槽１に戻すための返油用配管２４の一端は、返油室１４の左側面に、返油室１４の底面（回収タンク１１の底面）から１ｃｍ程度の高さで固定されている。
返油用配管２４の他端は、スラスト軸受油槽１の上面に固定されている。
これにより、回収タンク１１はスラスト軸受油槽１よりも上方に設置されているため、返油室１４に溜まった液化油をスラスト軸受油槽１に動力を用いずに戻すことができる。
【００２７】
回収タンク１１内の湿気が水滴になって油回収室１３の左室に溜まると、油回収室１３の左室および右室の水面が上がるため、油回収室１３内の水（油分離用水Ｗおよび水滴との混合水であるが、以下では「水」と称する。）が油回収室１３の左室から越流して返油室１４に溜まる。
そのため、油回収室１３の右側面には、油回収室１３内に余分に溜まった水を排出させるための油回収室用排水管２５の一端が固定されているとともに、油回収室用排水管２５の一端側には、油回収室水抜きバルブ３３が取り付けられている。また、油回収室１３の前面には、油回収室のぞき窓（不図示）が設置されている。
これにより、作業員は、定期的に油回収室のぞき窓を覗いて、油回収室１３内の水位を調べて、油回収室１３内の水位が所定の水位よりも高くなると、油回収室水抜きバルブ３３を開いて水抜きをすることにより、油回収室１３内の水が越流して返油室１４に溜まることを防止することができる。
【００２８】
なお、このような水抜きは年数回程度行えばよいと考えられるため、油回収室水抜きバルブ３３は、手動弁として作業員が手動で開閉してもよいが、油回収室水抜きバルブ３３を電磁弁にするとともに油回収室１３内に水位検出フロートを設置して、水位検出フロートによって検出された水位が所定の水位よりも高くなったときに開くように回収室水抜きバルブ３３を制御することにより、油回収室１３の水抜き作業を自動化するようにしてもよい。
【００２９】
回収タンク１１の内面に水滴が付着すると、この水滴が落下して返油室１４に水が溜まる。
そのため、返油室１４の底面の左側面側には、返油室１４内に溜まった水を排出させるための返油室用排水管２６の一端が固定されているとともに、返油室用排水管２６の一端側には、返油室水抜きバルブ３４が取り付けられている。また、返油室１４の前面の返油室用排水管２６付近には、返油室のぞき窓１４ａが設置されている。
これにより、回収タンク１１の内面の水滴が返油室１４に溜まっても、作業員が、定期的に返油室のぞき窓１４ａを覗いて、返油室１４内に水が溜まっていることを確認すると、返油室水抜きバルブ３４を開いて水抜きをすることにより、返油への混水を防止することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  スラスト軸受油槽
２  スラスト冷却水用配管
１０  油煙回収装置
１１  回収タンク
１２  受皿
１３  油回収室
１４  返油室
１４ａ  返油室のぞき窓
１５  油流出防止用フィルタ
２１  油煙回収用配管
２２  吸気用配管
２３  冷却水用配管
２４  返油用配管
２５  油回収室用排水管
２６  返油室用排水管
３１  吸気用配管バルブ
３２  冷却水用配管バルブ
３３  油回収室水抜きバルブ
３４  返油室水抜きバルブ
Ｗ  油分離用水
Ｌ  蒸発防止用油
【図１】
0005323154.tif 000002